Вторая фаза метаболизма ксенобиотиков и эндогенных соединений презентация

Содержание

УДФ-глюкуронозил-трансфераза (UGT)

Слайд 12-я фаза метаболизма ксенобиотиков и эндогенных соединений
Глюкуронидация
Сульфонирование
Ацетилирование
Метилирование
Конъюгация с глютатионом (синтез меркаптуровой

кислоты)
Конъюгация с аминокислотами, такими как глицин, тауриновая, глютаминовая кислоты.

Слайд 2УДФ-глюкуронозил-трансфераза (UGT)


Слайд 3Реакции глюкуронидации Кофактор


Слайд 4Синтез УДФ-глюкуроновой кислоты


Слайд 5Реакция глюкуронидации


Слайд 6Примеры реакций


Слайд 7Примеры реакций


Слайд 9Субстраты для UGTs (UGTs; EC 2.4.1.17)
Эндогенные субстраты: билирубин, стероидные гормоны, тиреоидные

гормоны, желчные кислоты, жирорастворимые витамины.
Экзогенные субстраты: лекарства, химические канцерогены, загрязнители окружающей среды, компоненты диеты)

Слайд 10Классификация UGTs человека


Слайд 11Локализация генов


Слайд 12Свойства UGT1А


Слайд 13Свойства UGT1А1


Слайд 14Свойства UGT2B


Слайд 15Регуляция экспрессии генов ферментов 2-й фазы


Слайд 16Метаболизм морфина (UGT2B7)


Слайд 17УДФ-ГТ и рак мочевого пузыря


Слайд 18Факторы, определяющие индивидуальный фенотип UGT


Слайд 192. Сульфонирование
Судьфонируются соединения м.м. от
10 000 до 1 000

000 и выше. Метаболиты (сульфонаты) имеют рК 1,5 - остаются полностью ионизированными в биологических системах.
Сера в клетке существует в виде SO42-


Слайд 20Субстраты
Ксенобиотики
Гормоны
Глюкозоаминоглюканы и протеогликаны
Низкомолекулярные клеточные компоненты (катехоламины, иодотирозины, витамин С.


Слайд 21

PAPS – уникальный донор SO3

-


Слайд 22Синтез кофактора


Слайд 23PAPS-деградирующие ферменты
Содержание PAPS:
У крыс в печени и почках – до 160

и 50 нмоль/г ткани
В других органах – 20 нмоль/г ткани
У человека - 24 нмоль/г ткани

Слайд 24SULT в метаболизме ксенобиотиков


Слайд 25Схематичное изображение реакции сульфонирования, в результате которой образуются устойчивые соединения или

биологически активные побочные продукты, связывающиеся с нуклеиновыми кислотами и вызывающие повреждения ДНК



Слайд 26Структура SULT1A1 человека в комплексе с 3’-фосфоаденозин-5’-фосфат (PAP) и р-нитрофенолом


Слайд 27Взаимодействие SULT c канцерогенами


Слайд 28Активация ацетоаминофена


Слайд 29Регуляция экспрессии генов ферментов 2-й фазы


Слайд 30AHR-регулируемые гены


Слайд 31Номенклатура SULTs и аллельных вариантов


Слайд 32Генная структура SULTs


Слайд 33Филогения SULTs человека


Слайд 34СУБСТРАТЫ ДЛЯ СУЛЬФОТРАНСФЕРАЗ (SULT) ЧЕЛОВЕКА


Слайд 35Расовые частоты аллелей SULT


Слайд 36Ферментативная реакция, осуществляемая эстрогеновой сульфотрансферазой


Слайд 37Структура гена SULT1E1.
Черными прямоугольниками обозначены кодирующие участки, белыми – некодирующие.

Числа под номерами экзонов обозначают их длину в п.о.

Слайд 38Кристаллическая структура эстрогеновой сульфотрансферазы (SULT1E1)


Слайд 39Каталитический центр сульфотрансферазы
а) взаимодействие 5’-фосфатной группы PAPS с консервативными каталитическими остатками

в mSULT1E1.

b) механизм сульфонирования, предложенный на основе структуры

Слайд 40Ферментативная активность SULT1E1 и экспрессия мРНК в тканях человека. Уровень мРНК

и ферментативная активность SULT1E1 оценивались как отношение (%) к тем же величинам в печени

Слайд 42Роль UGTs и SULTs в метаболизме тиреоидных гормонов


Слайд 43Метаболизм желчных кислот


Слайд 44Координированная регуляция сульфонирования PXR


Слайд 45Интегральная схема регуляции SULT


Слайд 46FXR и LXR в регуляции метаболизма ЭС


Слайд 50Пути биосинтеза стероидных гормонов из сульфонированных стероидов


Слайд 53STS в раковых тканях человека
Представлено среднее значение ± SD. Каждый эксперимент

проводился трижды. Отличия значений с достоверностью: * - р < 0.01, ** - р < 0.05, *** - р < 0.1.

Слайд 543. Реакции, катализируемые глутатион S-трансферазами
ГSТ могут катализировать нуклеофильные производные ароматических соединений,

эпоксидов, восстановление гидропероксидов с образованием GSSG.
Транспортные системы, выводящие конъюгаты:
GS-X-насос (АТФ-зав.)
МОАТ (Множественный транспортер органических ионов
Dnp-GS (динитрофеноловый транспортер)
MRP (Гликопротеид Р)

Слайд 55Множественные функции SULTs


Слайд 56Функции GSТs
Каталитическая
Лиганд-связывающая
Механизм МЛР (MDR)

ГSТs – 1. Цитозольные 2. Микросомальные
Это мультигенное суперсемейство.
Основные

классы: µ (M1-M5), α (A1-A4),
π, θ, κ, ω

Слайд 57Механизм реакции
Это димерные белки.
Активный центр содержит тирозин(A), серин (B) или цистеин

(C).
Они взаимодействуют с тиоловой группой GSH, понижая свою
рК до 6-7 (против нормы 9,0).

Слайд 58Структура глютатиона (GSH)


Слайд 59Синтез глютатиона


Слайд 60Функции GSH
1. Поставщик тиоловых групп
2. Защита тиолов белков от окисления в

дисульфиды
3. Участие в биосинтезе белков и НК
4. Защита ДНК от электрофилов (в ионизированной форме тиолата)
5. Защита от радикалов кислорода
6. Кофактор многих б/х реакций (гл.редуктаза и гл. пероксидаза)

Слайд 61Пример реакции конъюгации электрофильного гетероатома с глутатионом


Слайд 62GSТ в метаболизме бензо(а)пирена


Слайд 63Роль GST в детоксификации


Слайд 64Реакции, катализируемые глютатион-S-трансферазой


Слайд 65Классификация GSTs
Alpha/Mu/Pi classes
Theta class
Kappa class
Zeta class
Omega class
Sigma

class


Слайд 66Alpha-class GSTs
Выявлено по крайней мере 6 типов субъединиц: A1, A2, A3,

A4, A5 и A6 у крыс, A1- A4 у человека
Реакция стероидной изомеризации:

GSTA4: реакция с этакриновой кислотой, гидроперекисями липидов, 4-гидроксиалкенами

GSH пероксидазная активность


Слайд 67Mu-class GSTs
По крайней мере 6 субъединиц Mu-class (M1, M2, M3, M4,

M5 и M6 у крыс), 5 – у человека
У человека 4 аллельных вариантов GST M1. Частота «0» варианта – до 50% популяции

Слайд 68Конъюгация глютатиона с аминохромом, циклированный о-хинон допамина эффективно катализируется GST-M2-2


Слайд 69Реакции, катализируемые GST-P
Изомеризация ретиноевой кислоты:


Слайд 70Реакция конъюгации этакриновой кислоты и глутатиона


Слайд 71GST theta class
7% гомологии с Alpha, Mu, Pi classes
Не взаимодействует с

1-chloro-2,4-dinitrobenzene
Имеет серин в каталитическом центре
У человека: (hGST T1-1 и hGST T2-2)

Слайд 72GST kappa class
В структуре белка нет SNAIL/TRAIL motif


Слайд 73GST omega class
Высокая активность по отношению к CDNB, 7- chloro-4-nitrobenzo-2-oxa-1,3-diazole, p-nitrophenyl

acetate.
Обладает тиол-трансферазной и дегидроаскорбат редуктазной активностями. Возможная `housekeeping' функция Omega-class GSTs – высвобождение S-тиоловых аддуктов, которые формируются на белках с GSH и цистеином в ответ на оксидативный стресс
Распространена во многих тканях человека

Слайд 74Функции GST sigma
Простагландин-синтаза:


Слайд 75Реакции, катализируемые GST zeta
Малеилацетоацетат изомераза:


Слайд 76Синтез цианидинов у растений (GSTP и GSTT)


Слайд 77Структуры GSTs
желтый – остатки тирозина или серина
красный - субстрат


Слайд 78Филогения GSTs


Слайд 79Анти-канцерогенный эффект зеленого чая через AhR-GST/UGT путь


Слайд 804. Реакции ацетилирования
Ацетилирование соединений, содержащих амино-, гидроксил-сульфгидрильные группы.
N-Ацетилирование – основной

путь биотрансформации
Ар. Аминов, лекарств, содержащих гидразогруппу (R-NH-NH2), которые превращаются в ароматические амиды
(R-NH-COCH3) или гидразины (R-NH-NH-COCH3)


E-SH + КoA-COCH3 → E-S-COCH3 + КoA-SH

Слайд 81Кофактор ацетилирования


Слайд 82Реакции, катализируемые NAT


Слайд 83Реакции, катализируемые NAT


Слайд 84Структура генов NAT


Слайд 85Структура NAT микобактерий


Слайд 86Структура NAT человека


Слайд 87Взаимодействие NAT с субстратами
human NAT1 with (p-aminosalicylate) pAS in the active

site cleft and
human NAT2 with sulphamethazine
(SMZ) in the active site cleft. The single letter code is used for amino acids.
(After Wu et al., 2007)

Слайд 88Субстратная специфичность NAT1 и NAT2
aniline (ANL),
4-aminobenzoic acid (PABA),
4-aminosalicylic

acid (4AS),
5-aminosalicylic acid (5AS),
4-chloroaniline (CLA),
4-bromoaniline (BRA),
4-iodoaniline (IOA),
4-methoxyanline (ANS),
4-ethoxyaniline (EOA),
4-butoxyanline (BOA),
4-hexyloxyaniline (HOA),
4-phenoxyaniline (POA),
4-aminoveratrole (4AV),
2-aminofluorene (2AF),
4-aminobenzoyl-l-glutamate (pABGlu), sulphamethazine (SMZ), procainamide (PRO),
4-aminopyridine (APY),
Isoniazid (INH),
hydralazine (HDZ),
phenylhydrazine (PHZ)

Слайд 89Субстраты для NATs


Слайд 90Ацетилирование лекарств
Изониазид

Сульфаметазин

Гидралазин


Слайд 91Активация канцерогенов ацетилированием


Слайд 92Генетический полиморфизм NAT1 и NAT2


Слайд 935. Эпоксидгидролазы


Слайд 94Формы эпоксидгидролаз (EH)
1. Холестериновая
2. Лейкотриеновая
3.Гипоксилиновая
4. Микросомальная (Метаболизм КСБ)
5. Растворимая (Метаболизм КСБ)


Слайд 96Механизм действия ЭГ


Слайд 97Активный центр sEH (А) и действие ингибитора диалкилмочевины (В)


Слайд 98ЭГ в синтезе лейкотриенов (В4 и С4)


Слайд 99Модель взаимодействия с ЕЕТ


Слайд 100Роль эпоксидгидролазы в метаболизме БП


Слайд 101Роль ЭГ в детоксификации


Слайд 1026. Реакции конъюгации с аминокислотами


Слайд 1037. Метилирование


Слайд 1048. Диафораза


Слайд 105Восстановление менадиона DT


Слайд 106Детоксификация менадиона


Слайд 107Реакции токсификации, катализируемые ферментами 2-й фазы


Слайд 108Полиморфные ферменты, метаболизирующие анти-раковые лекарства


Слайд 109Полиморфизм ферментов II фазы и рак


Слайд 110Полиморфизм ферментов II фазы и рак


Слайд 111Генетические и эпигенетические факторы в активности ферментов метаболизма лекарств


Слайд 112Метаболизм амитриптилина (антидепрессанта)


Слайд 113Фаза III. Транспортеры
(1) ATP binding cassette (ABC) семейство (около 300 белков)
ABCB1

(P-Glycoprotein, MDR1 или P-gp или MDR1)
ABCC1 (Multidrug Resistance Related Protein1, MRP1)
ABCC2 (Multidrug Resistance Related Protein2, MRP2)
ABCG2 (Breast Cancer Resistance Protein, BCRP)
(2) solute carrier (SLC) семейство (drug uptake транспортеры)
Organic Anion Transporter Polypeptides OATP
Organic Anion Transporter OAT
Organic Cation Transporter OСT
Peptide Transporter PEPTs

Слайд 114Классификация АВС семейства


Слайд 115Локализация белков-траспортеров в печени и кишечнике человека


Слайд 116Топология гликопротеина Р
nucleotidebinding
domain (NBD)
transmembrane
domains (TMDs)


Слайд 117Различные типы MDRs


Слайд 118Антираковые лекарства и их транспортеры


Слайд 119мРНК транспортеров в раковых клетках


Слайд 120«Сложная» судьба лекарства в раковой клетке


Слайд 121Транспортеры гематоэнцефалического барьера


Слайд 122Субстраты, индукторы, ингибиторы MDR1


Слайд 123Индукция транспортеров


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика